電氣自動化控制在消防工程中的應用解析

國贏

1 引言

火災是居民日常生活正常見的安全隱患之一，一旦發生火災，將對居民的人生和財產產生重大損失。因此，需要完善的消防工程，確保能在第一時間控制火災疫情。隨著社會的不斷進步，城市的不斷發展，城市居住的密集度越來越高，發生火災的頻次也越來越高，給居民造成了重大的經濟損失，傷亡人數更是觸目驚心。在此背景下，消防工程顯得尤為重要，國家對其的重視程度和投入也不斷增高。科技帶動生產力，隨著電氣自動化控制技術的不斷改進，應用到消防工程中的案例也越來越多，尤其是在自動控制、自動報警和自動滅火三方面應用效果最佳。本文將從這三方面入手，解析電氣自動化控制在消防工程中的應用。

2 自動消防控制系統

前文提到，電氣自動化控制在消防工程中最主要的應用在三個方面，分別為自動控制、自動報警和自動滅火。在這三個方面中，自動控制系統是重要的輔助環節，其核心在于為建筑物發生火災時，提供便利條件給到消防系統，方便其進行滅火和控制火災。防煙與排煙裝置、空調通風系統和室內消防栓等控制設備是自動消防控制系統的核心組成部分，通過其對應急照明燈、通信消防設備、火災報警器等設備進行一定的控制，達到降低火災處理難度、為滅火創造良好的空間的目的。

3 自動消防報警系統

自動消防報警系統是電氣自動化技術最核心的應用。從字面就可以得知，它的作用是提供報警信息。分析歷年來的火災數據，可以發現，很多重大火災都是因為在發生初期，未能及時發現，導致蔓延到不可控制的地步，最終釀成重大的損失。所以，及時的發現火災疫情是消防工程的核心，傳統的消防工程中，單純的依靠人力去觀察，很難確保能在第一時間發現問題，存在很大的弊端。電動自動化控制系統的應用，已經可以在消防工程中實現預警功能，這是消防工程劃時代意義的突破。

消防自動報警系統包含以下部分組成：

（1）觸發裝置；

（2）火災報警裝置；

（3）火災警報裝置；

（4）其它輔助功能裝置；

其工作原理是：通過觸發裝置，在火災發生的初期，感應其所產生的物理變化（溫度、煙霧和火焰），將其變成電信號，傳輸給火災報警裝置，同時報告火災發生的位置和時間，預警人們發生了火災。與此同時，將信號傳遞給自動滅火消防系統，并啟動進行初期火災的消滅工作（見圖1）。

3.1 觸發裝置

由火災探測器和手動火災報警按鈕組成了自動消防報警系統的觸發裝置。一般情況下，在公共場所的明顯區域都會安裝手動火災報警按鈕，方便發生火災時，手動按下按鈕，發送報警信號。自動消防報警系統的核心控制部件是火災探測器，所有的自動檢測報警觸發都是由它來完成的。火災探測器不僅可以檢測到火災發生時的各種物理現象，而且能持續的不斷件的監視和探測。

火災探測器主要分為以下類型：

（1）感煙式火災探測器：主要檢測燃燒產生的煙霧（固體或液體顆粒）。經常作用于建筑物內防火要求極高的區域。

（2）感溫式火災探測器：主要檢測室內異常的溫度變化響應火災。通過溫度的異常變化，判斷是否產生了火災。根據相應功能的不用，分為三種探測器：超過預定值響應的定溫式探測器、超過溫差速度相應的差溫式探測器以及兼顧兩者響應的差定溫式探測器。

（3）感光式火災探測器：通過對光的敏感反應檢測火災。適用于易燃物較多，已發生強烈火焰的建筑物內。

（4）可燃氣體火災探測器：主要功能是檢測空氣中可燃氣體的濃度，來判定火災的發生。此探測器主要用于可燃氣體較多的場所，例如儲存石油、化工、燃料倉庫等的建筑物。

（5）復合式火災探測器：主要是將以上探測器的多個功能集為一體的探測器。

3.2 火災報警控制器

火災報警控制器是消防自動報警控制系統的核心。火災報警控制器的主要功能是：針對火災探測器，提供穩定的直流電源，并監視其相互間傳輸導線的故障情況。當接受到火災探測器反饋的火災報警信號時，并快速轉換成聲音、光線等形式反饋到火災的具體區域，同時通知并啟動火災報警信號，必要時啟動自動滅火系統。

常見的火災自動報警控制系統的基本形式如下：

（1）區域報警系統：用于檢測并保護建筑物某一區域。由于它是第一級的監控報警裝置，應當設置在類似保衛室的場所。

（2）集中報警系統：作用于規模較大的住宅、商用辦公樓區域。

（3）消防控制中心報警系統：作用于防火等級要求級別比較高的建筑物內。集合了區域報警系統和集中報警系統（見圖2）。

圖2 消防控制中心框圖

4 自動消防滅火系統

4.1 自動噴水滅火系統

自動噴水滅火系統的主要組成有：

（1）灑水噴頭：這是自動噴水滅火系統的關鍵組件，通過發現火災情況，發送信號啟動系統，最后實現通過噴頭噴水滅火的任務。

（2）報警閥：主要作用是對水源的控制接通或者切斷，通過發出報警信號，控制水源，防止其發生回流。此外，還對系統中的供水和報警裝置，有檢測的職能。常見的報警閥有三種，分別為濕式報警閥、干式報警閥和雨淋閥。

（3）監測器：主要作用是監測系統的工作狀態，并將工作狀態以電信號方式傳遞給報警控制器。常見的檢測器包括水流指示器、閥門限位器和壓力監測器。水流指示器的作用是在發生時候，對產生噴水的區域，轉化成電信號輔助電動報警。閥門限位器的主要作用是監測閘閥的開啟狀態，并根據此狀態發送警報信號。

（4）報警器：主要作用是以聲音的方式發出報警信號。主要包括水力警鈴和壓力開關。水力警鈴是一種可以利用水流的沖擊發出聲響，而產生報警的裝置。力開關則是依靠壓力驅動開關。通常情況下，建筑消防安裝時，兩者一起安裝使用。

4.2 自動泡沫滅火系統

通常情況下，當建筑物發生火災時，都會采用水作為主要的滅火材料，大部分建筑物的消防設施也都是通過噴水來解決滅火問題。但是，如果火災現場存在可燃易燃液體，再使用水作為滅火介質，不僅無法將火災控制，相反會擴大火災的燃燒范圍，嚴重時可能會產生爆炸的情況。所以，啟動泡沫滅火系統勢在必行。

根據發泡倍數區分，常見的泡沫滅火系統如表1所示。

表1

4.3 變頻恒壓給水系統

變頻恒壓給水系統的原理是利用變頻調速技術，對水泵進行精密的控制，最終達到確保管網壓力穩定的目的。

主要功能有：

（1）變頻穩壓功能：日常表現為穩壓工作狀態，通過電接點壓力表，對管網內的水壓進行采集。如果出現管網水壓低于穩壓下限時，進行補水工作，反之，如果該數值達到穩壓上限時，消防泵停止工作。

（2）自動巡檢功能：為防止水泵因為長期不工作導致出現隱患故障，存在自我檢測功能，可以自動啟動，或者隨著手動啟動。

（3）自動消防恒壓供水：當火災發生時，接受到相關的信號后，立刻給接消防主泵進行供水。同時，如果消防主泵出現故障不能工作，或者流量達不到系統要求，便會自動進行變頻，主動啟動另一臺消防主泵。當消防信號被解除后，恢復到日常狀態（變頻穩壓狀態）。

（4）智能消防功能：為了防止發生火災時，水泵頻繁啟停導致水壓不穩，對滅火產生影響。日常狀態下，設備會自動的模擬發生火災，檢測消防高恒壓供水狀態。如果存在問題，則向系統發出警報，提醒相關工作人員進行檢修。

5 結束語

通過本文的闡述，詳細的對電氣自動化控制在消防工程中的應用進行了分析。這項技術的存在，大大緩解了消防工程的壓力，也簡化了對人工的浪費，通過自動化的系統，從火災的發生，到發出警報，再到利用各種滅火媒介多火災進行控制，完全實現自動化的操作，將因火災帶來的損失降到最低。然而，電氣自動化的消防系統并不是萬能的，要想完全的杜絕火災的產生，一方面要加強居民的消防意識，在日常的生活中注意煙頭、脫落的電線開關等火災隱患；另外一方面，加強對消防設施的巡檢工作，及時發現故障點，進行維護保養，確保自動化消防設施能夠正常投入工作。這樣，才能最大限度的降低火災的發生，保護人民美好的工作和生活環境。

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